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Elektrisch-automatisch arbeitende Schutzanordnung,
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insbesondere für Schweißarbeiten Die Erfindung betrifft eine elektrisch-automatisch
arbeitende Schutzanordnung zur Abschirmung gegen schädliche mechanische Partikel
und insbesondere gegen schädliche Strahlungen in Arbeitsbereichen mit hoher Arbeitstemperatur
und stark schwankender Lichtintensität, insbesondere eine Schutzanordnung für Schweißarbeiten,
bei welcher eine die schädliche Strahlung absorbierende und mechanische Partikel
abweisende Sichtblende mittels einer von der Lichtintensität im Arbeitsbereich beeinflußten
fotoelektrischen Einrichtung mechanisch gesteuert wird.
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Schutzanordnungen der vorgenannten Art sind beispielsweise aus der
nachfolgend zitierten Patentliteratur bereits bekannt:
1. CH-PS
393 632 2. CH-PS 562 607 3. FR-PS 7 409 611 4. DT-OS 2 550 559 5. GB-PS 834 021
6. US-PS 2 423 320 7. DT-AS 2 315 308 8. FR-PS 7 310 949.
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Diese bisher bekannten Schutzanordnungen haben den gemeinsamen schwerwiegenden
Nachteil, daß sie - eine minimal ausreichende Dimensionierung des Freisichtfensters
vorausgesetzt - viel zu träge sind, um die Sichtblende so rechtzeitig in Sperrlage
zu bringen, daß der Beobachter auch bei wiederholter Zündung des Lichtbogens über
eine längere Arbeitszeit hinweg effektiv geschützt ist. Eine der wesentlichen Ursachen
hierfür liegt darin, daß das Sperrsignal für die Sichtblende ausschließlich durch
eine auf die Lichtintensität im Arbeitsbereich reagierende fotoelektrische Einrichtung
ausgelöst wird. Eine derartige Einrichtung kann aber naturgemäß nur sekundär, d.h.
erst dann ansprechen, wenn der schädliche Lichtbogen bereits entstanden ist und
kommt daher ganz unabhängig von einer wie immer gearteten Raffinesse der nachgeschalteten
elektrischen und mechanischen Bauteile in Jedem Falle zu spät.
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Soweit elektromagnetisch gesteuerte Sichtblenden Verwendung finden,
addiert sich zusätzlich zu dem an sich bereits verspäteten Sperrsignal der fotoelektrischen
Einrichtung
noch eine weitere beträchtliche Zeitverzögerung durch
das Magnetsystem selbst. Alle bisher bekannten Anordnungen dieser Art arbeiten nämlich
so, daß sich die Sichtblende normalerweise unter der Wirkung einer Rückstellfeder
in Öffnungslage befindet und beim Eintreffen eines Sperrsignals mittels des Elektromagnetsystems
in Sperrlage bewegt wird. Damit ist die Schließzeit der Sichtblende zwangsläufig
abhängig von der elektrischen und mechanischen Zeitkonstante des Magnetsystems.
Diese Zeitkonstante kann selbstverständlich - wegen allgemein bekannter physikalischer
Gesetzmäßigkeiten jedoch nur bis auf ein-nicht unterschreitbares Minimum - verkürzt
werden, wenn man den Ankerhub sowie die Erregerwicklung und den Eisenkreis verkleinert.
Es bedarf jedoch keiner besonderen Beweisführung, daß sich derartige Lösungen in
der Praxis weder einführen noch gar bewähren können, weil wegen des viel zu kleinen
oder durch rechtwinklig zueinander verschiebbare-Gitterstäbe engmaschig unterbrochnen
Freisic'htfensters die für ein exaktes Ansetzen des Arbeitsgerätes (z.B. Schweißelektrode)
und damit für eine qualitativ hochwertige Arbeit unbedingt notwendige gute Freisicht
auf den Arbeitsbereich fehlt.#-Verwendet man andererseits ein Magnet system ~mit
einer für die Bewegung der Sichtblendenmasse notwendigen Leistung und einem zur
Überbrückung eines genügend groBen Freisichtfensters erforderlichen Hub bei einem
gleichzeitigen, für-die Praxis'erträglich'en oberen Limit des;Gesamtgewichts des
Magnetsystems,#so kann - Jedenfalls bei der bisher
bekannten Betriebsart
von Magnetsystem und Sichtblende -die aufgrund zahlreicher Tests und nach fachmännischem
Urteil ermittelte, für einen effektiven Schutz des Beobachters erforderliche Schließzeit
von maximal 10 ms nachweislich auf keinen Fall erreicht werden. Selbst relativ winzige
Elektromagnetsysteme (beispielsweise für superflinke Minirelais), die weder von
ihrer Magnetkraft noch von ihrem Hub her für Schutzanordnungen der hier in Frage
stehenden Art auch nur annähernd geeignet wären, haben nämlich - wie jeder einschlägige
Fachmann weiß - bereits eine Funktionszeit in der Größenordnung von etwa 5 ms, wogegen
Magnet systeme der hier benötigten Dimensionen bestenfalls eine Funktionszeit von
etwa 20 ms erreichen.
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Ein weiterer Nachteil derartiger bekannter Anordnungen mit elektromagnetisch
gesteuerter Sichtblende besteht darin, daß für die notwendige Magneterregung eine
Stromquelle mit relativ hoher Spannung notwendig ist, was die Verwendung einer unmittelbar
in der Schutzanordnung selbst angeordneten Batterie oder gar eines nachladbaren
Miniakkumulators sowohl wegen des Preises als auch wegen des Gewichts ausschließt.
Bekannte Anordnungen dieser Art sind daher ausnahmlos - gegebenenfalls über ein
Vorschalt- bzw. Trennschutzgerät - mittels Kabel entweder mit einer Netzsteckdose
oder mit dem Schweißgerät selbst verbunden, was nicht immer wünschenswert und für
Anwendungsfälle außerhalb der Schweißtechnik (beispielsweise in Walzwerken, für
physikalische Beobachtungen etc.)
mangels Anschlußgerät überhaupt
unmöglich ist. Schließlich ist es ein weiterer gravierender Nachteil bekannter Schutzanordnungen
der vorgenannten Art, daß bei der in bereits erwiihnter Weise vorgesehenen Normalstellung
der Sichtblende in Öffnungslage die Gefahr besteht, daß der Beobachter im Falle
eines Defekts der Anordnung dem vollen Lichtblitz ausgesetzt ist, ohne daß er vor
Arbeitsbeginn eine Kontrollmöglichkeit zumindest über die' prinzipiell einwandfreie
Funktion der Schutzanordnung hat.
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Alle diese im Vorhergehenden geschilderten Probleme bei Schutzanordnungen
mit elektromagnetisch gesteuerter Sichtblende schienen - allerdings nur aus erster
Sicht und bei ungenügend kritischer Betrachtung - automatisch eliminiert zu sein,
als Schutzanordnungen offenbart wurden, deren Sichtblende opto-elektronisch gesteuert
wird.
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Es handelt sich dabei um Sichtblenden, die als sogenannter Depolarisator
(Flüssigkristall) ausgebildet sind, und durch Anlegen einer elektrischen Spannung
ihre kristalline Struktur verändern und dabei entweder eine Durchsicht gestatten
oder diese sperren. Sicherlich haben derartige Anordnungen unbestreitbar wesentliche
Vorzüge, insbesondere was den Wegfall Jeglicher Mechanik sowie ihre Unabhängigkeit
von einer stationären Stromquelle betrifft. Andererseits Jedoch arbeiten bisher
bekanntgewordene Schutzanordnungen dieser Art keineswegs wie erwartet zufriedenstellend
und weisen außerordentlich gravierende Nachteile auf, die ihren praktischen Einsatz
bzw. ihre Durchsetzung auf dem Markt äußerst erschweren. So hat beispielsweise
eine
derzeit auf dem Markt befindliche, zweifelsohne den augenblicklich modernsten Entwicklungsstand
repr:#sentierende Schutzanordnung mit einer derartigen opto-elektronisch gesteuerten
Sichtblende folgende Mängel: Die als Depolarisator ausgebildete Sichtblende ist
wiederum viel zu trage für ein rechtzeitiges Sperren der Durchsicht und zwar bemerkenswerterweise
sogar erheblich träger als elektromagnetisch gesteuerte Sichtblenden. Die Umrangierung
der kristallinen Struktur beim Eintreffen eines Sperrsignals dauert nämlich etwa
80 - 100 ms, denen eine bereits erwähnte,für einen effektiven Schutz erlaubte Sperrzeil
der Sichtblende von maximal 10 ms gegenübersteht. Diese lange Sperrzeit des Flüssigkristalls
stellt Jedoch keineswegs etwa eine für die bekannte Anordnung individuell geltende
Größe dar. Sie repräsentiert vielmehr, wie aus der einschl;igigen Fachliteratur
und aus Datenblättern von Herstellern derartiger Depolarisatoren sowie übrigens
auch aus Datenblättern des Herstellers der hier besprochenen Schutzanordnung selbst
unwiderlegbar hervorgeht, den weltweiten Entwicklungsstand auf diesem Sektor. Da
die vorgenannte relativ sehr träge Reaktionszeit im wesentlichen im Werkstoff des
Fltissigkristalls begründet ist, wofür nur eine sehr begrenzte Auswahl an Materialien
zur Verfügung steht, ist jedenfalls bis zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Erfindung
keine Aussicht auf eine wesentliche Verkurzung dieser Reaktionszeit erkennbar. Selbst
wenn es Jedoch in Zukunft gelingen würde, die Reaktionszeit
eines
Depolarisators erheblich oder gar bis auf die vorerwähnte Sperrzeit der Sichtblende
von maximal 10 ms zu reduzieren, würde immer noch der weitere schwerwiegende Nachteil
existieren, daß der Flüssigkristall im Sperrzustand keineswegs eine gewünschte bzw.
notwendige Filtereigenschaft für sche.dliche Strahlungen-besitzt, wie dies bei einem
Dunkelglas üblicher Norm insbesondere gegenüber schädlichernUV-Licht der Fall ist.
Mit Rücksicht hierauf, d.h. daß der Depolarisator einerseits die Durchsicht nicht
rechtzeitig sperrt und andererseits keine die schädliche Strahlung absorbierende
oder zumindest dämpfendE Eigenschaft besitzt, hat man bei der vorerwähnten bekannten
Schutzanordnung folgenden,# allerdings äußerst unbefriedigenden Kompromiß getroffen:
Das Freisichtfenster der Schutzanordnung ist in vertikaler Richtung etwa hälftig
unterteilt, wobei in die untere Hälfte eine den Flüssigkristall enthaltende Scheibe
mit zusätzlichen separaten Filterscheiben und in die obere Hälfte ein Dunkelglas
ublicher Norm eingesetzt ist. Bei dieser -Anordnung schützen zwar die zusätzlichen
Filtersscheiben den Beobachter in gewissem Umfange vor schädlichen Strahlungen,
aber andererseits behindern sie naturgemäß# eine für Qualitätsarbeit unbedingt erforderliche
ungedämpft Freisicht auf den Arbeitsbereich, weil diese Filterscheiben logischerweise
nur so abgestimmt sein können, daß sie zwar noch eine gewisse Durchsicht gestatten,
aber andererseits die schädliche Strahlung während der vorerwähnten relativ langen
Reaktionszeit des Flüssigkristalls ausreichend dämpfen müssen, was
also
insgesamt in jedem Falle eine nur unbefriedigende Kompromißlösung bringt. Hinzu
kommt, daß der Beobachter beim Aufleuchten des Lichtbogens wegen der nur teilweisen
Dämpfung durch die zusätzlichen Filterscheiben angehalten ist, die weitere Beobachtung
des Arbeitsbereiches durch das im oberen Bereich des Freisichtfensters angeordnete
Dunkelglas vorzunehmen. Hierzu muß der Beobachter jedoch seine Augenstellung um
einen relativ großen Betrag im Bereich von mehreren Zentimetern verändern und den
spezifischen Arbeitspunkt somit erneut suchen, was für eine exakte Qualitätsarbeit
äußerst nachteilig erscheint, Ferner ist es als weiterer Nachteil dieser bekannten
Schutzanordnung einzustufen, daß für den Betrieb des Flüssigkristalls eine relativ
hochvoltige Spannungsquelle in der Größenordnung von minimal 8 V erforderlich ist,
so daß die Verwendung einer langlebigen und nachladbaren Akku-Batterie aus preislichen
und gewichtsmäßigen Gründen ausscheidet und anstelle dessen die Verwendung einer
Trockenbatterie vorgesehen ist. Eine solche Trockenbatterie erfordert jedoch - ganz
abgesehen von der Inkonstanz der abgegebenen Spannung und einer dadurch bedingten
Betriebsunsicherheit - eine rechtzeitige Erneuerung, die sich in der Praxis sowohl
wegen der Kosten als auch wegen der notwendigen Kontrolle und Lagerhaltung von Ersatzbatterien
als lästig erweist. Schließlich haftet dieser bekannten Schutzanordnung sowie anderen
bekannten Anordnungen mit einer opto-elektronisch gesteuerten Sichtblende ebenso
wie allen übrigen Schutzanordnungen mit mechanisch gesteuerter
Sichtblende
der schon besprochene Nachteil an, daß ganz unabhängig davon, wie immer sich die
weitere Entwicklung von Flüssigkristallen hinsichtlich ihrer Reaktionszeit entwickelt,
das die Umrangierung bewirkende Sperrsignal der fotoelektrischen Einrichtung aus
den eingangs bereits genannten Gründen in jedem Falle verspätet ankommt. Insgesamtist
also bezüglich der bisher bekanntgewordenen Schutzanordnungen mit opto-elektronisch
gesteuerter -Sichtblende festzustellen, daß sie in keiner Weise optimal zufriedenstellend
arbeiten können, solange es nicht gelingt, erstens die Reaktionszeit des Flüssigkristalls
auf die-erforderlich kurze Schließzeit von maximal 10 ms zu reduzieren und zweitens
dem Flüssigkristall gleichzeitig sowohl gute Freisichteigenschaften im Öffnungszustand
als auch ausreichend dämpfende und filternde Eigenschaften im Sperrzustand zu verleihen.
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Von diesem im Vorhergehenden erläuterten Stand der Technik mit seinen
Nachteilen ausgehend, ist- es Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Schutzanordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der in jedem Falle die wichtigste Forderung
nach einer rechtzeitigen Sperrung der Sichtblende erfüllt ist und die darüberhinaus
in Ubereinstimmung mit den in der Praxis gestellten sonstige#n Forderungen oder
Wünschen eine gute, auch in dunklen Räumen ausreichende Freisicht auf den Arbeitsbereich
gewährleistet, ferner gewichtsmäßig und von ihren Abmessungen her akzeptabel sowie
in der Herstellung einfach und damit preisgünstig ist, weiterhin wahlweise mit oder
ohne externe Stromver-
sorgung bei kleiner Spannung arbeiten kann,
die sich im praktischen Gebrauch als robust und vor allein zuverlässig arbeitend
erweist und die schließlich bei einheitlicher Gestaltung und Wirkungsweise universell
sowohl im Arbeitssektor der elektrischen Schweißtechnik mit beliebigen Schweißgerättypen
und Netz spannungen als auch für physikalische Beobachtungen und in Walzwerken verwendbar
ist.
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Die Lösung dieser zwar vielfältigen, für eine optimale und praxisgerechte
Gestaltung und Funktion der Schutzanordnung unabdingbaren Forderungen und Wünsche
hat sich allerdings im Rahmen der dieser Erfindung vorausgehenden mehrjahrigen Forschungs-
und Entwicklungsarbeit mit praktischen industriellen Tests als außerordentlich schwierig
und komplex, aber unter Einsatz von gleichzeitig mehreren bedeutsamen Lösungsschritten
von hohem erfinderischem Charakter als lösbar erwiesen. Die vorliegende Erfindung
offenbart hierzu #völlig neuartige Wege hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise der
Schutzanordnung, die sich von den bisher beschriebenen Wegen bereits bekannter Schutzanordnungen
gravierend unterscheidet.
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Gelöst werden die vorgenannten Bedingungen gemäß der Erfindung dadurch
, daß sich die Sichtblende im Ruhezustand der Schutzanordnung in Sperrlage befindet
und beim Einschalten der Schutzanordnung beziehungsweise nach dem Jeweiligen Erlöschen
der eine Sperrung der Sichtblende auslösenden Lichtintensität mittels eines von
einer Schaltungsanordnung beeinflußten Mikroelektromotors mit Getriebeuntersetzung
entgegen
der Wirkung einer Rückstellfederkraft in Öffnungslage bewegt und dort bei gleichzeitiger
Stillsetzung des Mikroelektromotors durch einen Schalter mittels einer Sperrvorrichtung
solange selbstsperrend arretiert wird, bis spätestens durch ein/von der fotoelektrischen-Einrichtung
kommendes Sperrsignal mittels eines Elektromagneten die Sperrvorrichtung geöffnet
und die Sichtblende unter der Wirkung der Rückstellfederkraft schlagartig in ihre
Sperrlage zurückgestellt wird.
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Durch diese Maßnahme werden diverse bedeutsame Vorteile gleichzeitig
erreicht. Erstens wird erstmalig eine Schließzeit der Sichtblende gewihrleistet,
die sogar unter dem bereits erwähnten Wert einer für einen effektiven Augenschut
erlaubten Schließzeit von maximal 10 ms ab Sperrsignal bleibt. Dadurch nämlich,
daß die Sichtblende im völligen Gegensatz zu bisher bekannten Anordnungen normal
Sperrlage einnimst und aus ihrer durch den Mikroelektromotor bewirkten Öffnungslage
heraus nicht mehr von einem Elektromagnet oder hier. vom Mikroelektromotor in Sperrlage
bewegt wird, sondern in ihrer Öffnungslage- unter der Wirkung bereits vorgespannter
Rückstellfedern steht, welche die Rückstellung der Sichtblende- bewerkstelligen,
ist eine Abhängigkeit von der elektrischen und mechanischen Zeitkonstante des elektromagnetischen
Systems beziehungsweise hier des Mikroelektromotors vollstandig eliminiert. Der
Motor zieht die Sichtblende unter gleichzeitiger Vorspannung der Rückstellfederkraft
lediglich in ihre Öffnungslage, wofür Jedoch eine
relativ lange
Zeit im Bereich mehrerer Sekunden zur Verfügung steht. Dadurch können selbst mit
dem relativ winzigen Mikroelektromotor enorme Leistungen erzielt werden, die das
Vorspannen ausreichend starker Rückstellfedern gestatten, welche dann die Sichtblende
nach Freigabe durch ein Sperrsignal mit unüberbietbar hoher Geschwindigkeit in Sperrlage
bringen. Mit dieser Anordnung und Arbeitsweise unter beispielweiser Verwendung eines
Mikroelektromotors mit nur ca. 20 g Gewicht, bis zu 30.000 U/min und einer Untersetzung
von 1 : 30 lassen sich Schließzeiten einer Sichtblende mit ca. 90 x 30 mm Abmessungen
in der Größenordnung von weniger als 5 ms erzielen. Gleichzeitig ergibt sic-h aus
der trotz der notwendigen hohen Triebkräfte gegebenen Verwendungsmöglichkeit eines
vorgenannten winzigen Antriebsystems der Vorteil, daß nur eine sehr kleine Stromquelle
mit außerordentlich niedriger Spannung erforderlich ist. Ein Mikroelektromotor mit
den vorgenannten Daten benötigt nämlich nur eine Spannung im Bereich zwischen 0,5
- 2 V. Mit Rücksicht auf die notwendige Minimalspannung für den Betrieb der in der
Schaltungsanordnung vorhandenen Schalttransistoren kann also eine Batterie mit ca.
2 V vorgesehen werden, so daß bei der erfindungsgemäßen Schutzanordnung erstmalig
der Einsatz eines Kleinstakkus ökonomisch rentabel wird. Ein derartiger, beispielsweise
aus nur zwei relativ winzigen Ni-Cd-Knopfzellen bestehender Kleinstakku ist gewichtsmäßig
sehr leicht, beansprucht nur geringes Einbauvolumen, hat konstanten Spannungswert
und bedarf vor allem über viele Betriebs Jahre hinweg keines
Ersatzes,
sondern nur einer Nachladung. Eine solche, ständig effektive Nachladung kann zwecks
Ausschaltung einer Wartungspflicht beispielsweise durch eine im Schutzgerät montis
te Solarzellen-Batterje erfolgen, weil wegen der geringen Batteriespannung nur wenige,
derzeit noch relativ teure Solarzellen erforderlich sind. Die für den Betrieb der
erfindungsgemäßen Schutzanordnung notwendige sehr geringe Spannung bzw. Leistung
der Stromquelle gestattet es darüberhinaus - wie dies in einem noch zu besprechenden
Ausführungs beispiel der Erfindung vorgesehen ist - als Stromquelle überhaupt nur
eine Solarzellen-Batterie vorzusehen, was eine praktisch nicht mehr überbietbare
optimale Lösung hinsichtlich der Stromquelle darstellt, weil weder ein gepufferter
Kleinstakku, noch dessen Ersatz und auch keine Ladungskontrolle erforderlich ist.
Eine solche Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich bereits als eine nicht nur
technisch, sondern auch wirtschaftlich vorteilhafte Realisierungsmöglichkeit ab,
weil der Preis für :Solarzellen durch intensive weltweite Forschung auf diesem für
die Energieversorgung wichtigen Spezialgebiet fortlaufend erheblich sinkt. Diese
ideale Stromversorgung für eine Schutzanordnung der hier besprochenen Art ist bereits
Gegenstand der DT-PS 29 13 571 und wird daher ohne nähere Details nur erwähnt, weil
sie auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit großem Vorteil anwendbar ist.
Die vorteilhaft geringe Spannung für den Betrieb der erfindungsgemäßen Schutzanordnung
unter Verwendung einer unmittelbar zugeordneten Solarzellen-Batterie allein oder
mit gepuffertem
Kleinstakku bringt den weiteren Vorteil, daß man
je nach Arbeitsbedingungen wahlweise sowohl mit als auch ohne externe Stromversorgung
und damit ohne Kabelverbindung arbeiten kann, was insbesondere dann von Vorteil
ist, wenn der Beobachter keinen stationären Standpunkt hat, wie dies beispielsweise
bei physikalischen Beobachtungen, in Walzwerksbetrieben etc. der Fall ist. Ein weiterer
wichtiger Vorteil der erfindungsgemäenSchutzanordnung besteht in einer fortlaufend
automatisch wiederholten Kontrolle ihrer einwandfreien Funktion, weil sich die Sichtblende
normalerweise in Sperrlage befindet und beim Einschalten sowie nach jedem Sperrintervall
erst öffnen muß, damit die Durchsicht auf den Arbeitsbereich freigegeben wird. Der
Beobachter ist also bei einem etwaigen Defekt der Anordnung optimal gegen schädliche
Strahlung geschützt, weil im Defektfall die Sichtblende in ihrer den Beobachter
schützenden Sperrlage ist und bleibt, während bei den bisher bekannten Schutzanordnungen
mit normalerweise geöffneter Sichtblende der Beobachter im Defektfall der Anordnung
unkontrollierbar und ohne Warnung dem vollen schädlichen Lichtblitz ausgesetzt ist.
Die Schutzanordnung nach der Erfindung gestattet es außerdem, ein relativ großes
Freisichtfenster zur Beobachtung des Arbeitsbereiches vorzusehen, das weder durch
Gitteranordnungen, noch durch dämpfende Filterscheiben teilweise versperrt, sondern
volltransparent ist und daher die Voraussetzung für eine exakte Beobachtung und
letztenendes für eine qualitativ hochwertige Arbeit gegeben ist, selbst wenn der
Arbeitsraum nicht voll ausgeleuchtet ist.
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Es ist darüberhinaus von bes#onderem Vorteil, daß der Beobachter beim
Einsetzen des Lichtbogens keine Veränderung seiner Augenstellung unreine erneute
Suche des spezifischen Arbeitspunktes vornehmen muß, sondern ab dem erstmaligen
Suchen und Ansetzen seines Arbeitsgerätes (beispielsweise der Schwißelektrode) seine
Augenstellung unverändert beibehalten kann, weil die in Sperrlage bewegte Sichtblende
unmittelbar das die schädliche Strahlung absorbierende Dunkelglas benötigter Normung
trägt. Bei alledem läßt sich die Schutzanordnung nach der Erfindung gewichtsmäßig
und In der Fabrikation einfac#h und somit preisgünstig gestalten, weil nur wenige
unkomplizierte Bauteile von geringer Abmessung und kleinem Gewicht benötigt werden.
Schließlich ist es ein nicht zu unterschätzender Vorteil, daß die nach der Erfindung
vorgesehene Gestaltung und Arb'eitsweise die Möglichkeit beinhaltet, die Schutzanordnung
in einheitlicher Ausführung universell für alle hier in Frage kommenden Arbeitsgebiete
mit oder ohne Schweißgerät beliebiger Type sowohl für #Wechselals auch für Gleichspannung
anwendbar zu machen.
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Was die Bauform und Bewegungsart der Sichtblende. in Zusammenwirkung
mit dem Mikroelektromotor und der Rückstellfederkraft betrifft, so kann diese gemäß
Ausführungsbeispielen der Erfindung unterschiedlich sein, wenn die Sichtblende wahlweise
entweder als im wesentlichen quaderförmiges Bauteil linear oder als zweiarmiger
Sektorenfltgel in einer teilweisen Rotationsbewegung etwa parallel zur Ebene der
die Schutzanordnung tragenden Chassisplatte oder vorzugsweise etwa senkrecht zu
di.eser Ebene in einer teilkreisförmigen Bewegung schwenkbar zwischen ihrer Öffnungslage
und ihrer
Sperrlage bewegt wird. Von diesen drei Möglichkeiten
hat die zuerst genannte den Vorzug einer raumsparenden flachen Bauweise, dem aber
der Nachteil einer möglicherweise auftretenden Verspannung der Gleitführung bei
etwaiger Verformung des Schutzgerätes gegenübersteht. Die an zweiter Stelle genannte
Ausführungsform hat wiederum den Vorteil einer flachen Bauweise und zusätzlich den
Vorzug einer ganz besonders reibungsarmen Lagerung der Sichtblende, aber andererseits
ist hierbei das Freisichtfenster durch die zentrale Lagerstelle von Sichtblende
und Mikroelektromotor ungünstig unterbrochen. Aus diesen Gründen ist in der Praxis
der zuletzt genannten Bauweise der Vorzug zu geben, weil hier gleichfalls eine sehr
reibungsarme und damit für eine flinke Rückstellung besonders geeignete Lagerung
der Sichtblende vorhanden ist, ferner das Freisichtfenster ohne Unterbrechung völlig
freie Durchsicht gestattet und schließlich auch die kraftschlüssige Verbindung zwischen
Mikroelektromotor und Sichtblendenantrieb relativ einfach und zuverlässig arbeitend
gestaltet werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die
Schaltungsanordnung der Schutzanordnung ein R/C-Glied enthält, mit dessen Hilfe
der Jeweilige Anlauf des Mikroelektromotors zeitverzögert erfolgt. Durch diese Naßnahme
wird erstens dafür gesorgt, daß die Sichtblende nach Beendigung eines Arbeitsintervalls,
also beispielsweise nach beendetem Schweißvorgang erst dann wieder öffnen kann,
wenn die Weißglut-der Schweißstelle ausreichend abgekühlt
ist,
so daß der Beobachter weder optisch noch durch etwaige während des Erkaltungsvorganges
abplatzende Schlackensplitter verletzt werden kann. Zweitens sorgt die Maßnahme
dafür, daß die Sichtblende während des Arbeitsvorganges auch dann nicht öffnen kann,
wenn der schädliche Lichtbogen - wie dies in der Praxis oft der Fall ist - infolge
beispielsweise zu weit hochgezogener Elektrode nur kurzzeitig verlischt und unmittelbar
darauf wieder zündet.
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Damit die Schutzanordnung automatisch einer sich ständig wiederholenden
Kontrolle ihrer einwandfreien Funktion unterworfen und damit eine bestmögliche Sicherheit
für den Beobachter geschaffen ist, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, daß die Schaltungsanordnung Schaltelemente enthält, unter deren Einfluß
beim Abschalten der Schutzanordnung die in Öffnungslage befindliche Sichtblende
vollautomatisch in Sperrlage zurückgestellt und die gesamte Schaltungsanordnung
von der Speisespannung abgetrennt wird. Auf diese Weise hat die Schutzanordnung
zu Beginn des Arbeitsvorganges eine definierte Ausgangsposition und wird erst nach
automatischer Kontrolle ihrer einwandfreien Funktion in Betriebsposition gebracht.
Besteht also ein Defekt der elektrischen oder mechanischen Bauteile der Schutzanordnung,
so kann die Sichtblende nicht in Öffnungslage gehen und der Beobachter ist erstens
geschützt und wird zweitens auf den Defekt aufmerksam.
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Da trotz der an sich ausreichend kurzen Schließzeit des
Sichtblendenmechanismus
das von der fotoelektrischen Einrichtung kommende Sperrsignal aus den eingangs geschilderten
Gründen von Natur aus verspätet kommt, ist es gemäß einer Fortbildung der Erfindung
vorgesehen, daß der Schutzanordnung zwecks Auslösung des Sperrsignals für die Sichtblende
vor dem Zündzeitpunkt des Lichtbogens entweder ein Mikrofon, das im Inneren eines
Schutzhelmes bekannter Bauart in Mundnähe positioniert ist oder eine in Daumennähe
am Handgriff eines Handschutzschirmes bekannter Bauart montierte Taste zugeordnet
ist, deren durch Schallwellen erzeugte oder über die Tastkontakte durchgeschaltete
elektrische Spannung dem Signaleingang eines Operationsverstärkere der Schaltungsanordnung
zugeführt wird, dessen Ausgangssignal über Schalttransistoren und den Elektromagneten
eine Zurückstellung der Sichtblende in ihre Sperrlage bewirkt, wobei kurzzeitige
Ausgangssignale des Operationsverstärkers auswertungsfähig in einem Kondensator
gespeichert werden. Das Sperrsignal kann also nach dem Ansetzen des Arbeitsgerätes,
beispielsweise der Schweißelektrode, ausgelöst werden, bevor der Lichtbogen überhaupt
zündet. Dabei ist gegenüber bisher bekannten Schutzanordnungen ein doppelter Schutz
des Beobachters vor schädlichen Wirkungen insofern gegeben, als im Falle eines etwaigen
technischen Defekts dieser vorzeitigen Signalgeber oder wenn der Beobachter deren
Betätigung vergessen haben sollte oder einfach zu spät vornimmt, die Sichtblende
in Jedem Falle automatisch durch ein Sperrsignal des vom Lichtbogen beeinflußten
Fotoelements immer noch rechtzeitig
in Sperrlage gebracht wird.
Eine vorzeitige Auslösung des Sperrsignals kann ohne jegliche manuelle Betätigung
auch vollautomatisch bewirkt werden, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung der Schaltungsanordnung ein elektrischer Signalschalter zugeordnet ist,
der einerseits mit dem Schweißelektrodenkreis des Schweißgerätes und andererseits
über ein flexibles Kabel mit der Schutzanordnung elektrisch verbunden ist und der
unter Auswertung einer für elektrische Schweißgeräte charakteristischen, dem Schweißlichtbogen
zeitlich vorauseilenden Spannungsreduzierung im Schweißelektrodenkreis ein Steuersignal
für die Schaltungsanordnung liefert,durch das die Sichtblende in ihre Sperrlage
gesteuert wird. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung erfordert allerdings
die Verbindung der Schutzanordnung mit einem elektrischen Schweißgerät über ein
flexibles Kabel, was nicht immer erwünscht ist. Es soll daher nur aufgezeigt werden,
daß die Zuordnung eines der artigen Signalschalters zur Schutzanordnung prinzipiell
im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit Vorteil möglich ist, jedoch wird nicht
näher darauf eingegangen, weil der Signalgeber bereits Gegenstand einer anderen
Patentanmeldung gleichen Prioritätsdatums und dort detailliert erörtert ist.
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Die nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehenen vorteilhaften
Möglichkeiten betreffenddie Art der für den Betrieb der Schutzanordnung notwendigen
Stromquellen (Solarzellen-Batterie mit oder ohne gepufferten Kleinstakku).
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wurden bereits eingehend erörtert und werden daher hier
nicht
nochmals diskutiert.
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Soweit als Stromquelle ein nachladbarer Kleinstakku Verwendung findet
oder ein erwähnter Signalschalter angeschlossen werden soll, ist es zweckdienlich,
wenn gemäß einer Fortbildung der Erfindung vorzugsweise steckbare Anschlußelemente
vorgesehen sind, über die entweder. eine externe Stromversorgung anschließbar oder
eine Verbindung der Schutzanordnung mit dem vorerwähnten Signalschalter möglich
ist.
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In Anpassung an praxisnahe Wünsche ist es nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß das Dunkelglas im Rahmen der Sichtblende auswechselbar
montiert ist, so daß Jederzeit ein Austausch von Dunkelgläsern passender Norm, d.h.
entsprechender Absorptionsfähigkeit möglich ist.
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Wird schließlich die Schutzanordnung nach einer Weiterbildung hinsichtlich
ihrer Abmessungen so dimensioniert und mit Befestigungselementen versehen, daß sie
- auch nachträglich - an Schutzgeräten handelsüblicher Bauart (Handschutzschirm,
Schutzhelm) montiert werden kann, so bringt dies den großen Vorzug einer preisgünstigen
einheitlichen Bauform und Arbeitsweise sowie die Möglichkeit einer unkomplizierten
nachträglichen Montage auch für die Vielzahl von in der Industrie bereits vorhandenen
Schweißgeräten,ohne daß kostspielige spezielle Schutzschirme oder
Schutzhelme
erforderlich sind.
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Im folgenden. wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Hierzu zeigen.
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Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Schaltungsanordnung
nach der Erfindung, Fig. 2 ein konstruktives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schutzanordnung bei Ansicht von oben mit schematisch dargestellten Bauelementen,
Fig. 3 den Schnitt A - B durch die Anordnung gemäß Fig. 2.
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Die unter Verwendung üblicher Schaltsymbole in der Fig. 1 dargestellte
Schaltungsanordnung wird am besten durch ihre nachfolgende Funktionsbeschreibung
verständlich: Als elektrische Energiequelle zur Stromversorgung der Schaltungsanordnung
dient eine zweckdienlich in der Schutzanordnung selbst montierte Solarzellen-Batterie
SB, welche einen gepufferten Kleinstakku B vorzugsweise aus zwei kleinen Ni-Cd-Knopfzellen
handelsüblicher Bauart aufgeladen hält, wobei eine Zenerdiode ZD die Ladespannung
auf einen zulässigen Maximalwert begrenzt. Bei extremer Belastung und ungenügender
Aufladung durch die Solarzellen-Batterie SB-ist über die mit L1, L2 bezeichneten
Anschlußstecker auch eine Nachladung des Kleinstakkus 3 durch eine externe Stromquelle
(beispielsweise mittels eines -Netzanschluß.-Ladegerätes oder auch durch Anschluß
an die. Spa#nnung des Schweißelektrode kreises eines Schweißgerätes) möglich. Befindet
sich der Hauptschalter HS in der Stellung II, so fließt in keinem
Schaltzweig
Strom und die Schutzanordnung ist in Ruheposition. Hierbei ist eine zwischen einer
Öffnungslage I und einer Sperrlage II schwenkbar bewegliche Sichtblende Bl aus Dunkelglas
iiblicher Norm in Sperrlage II. Wird nun die Schutzanordnung in Betrieb genommen
und hierzu der Hauptschalter HS in Stellung I umgelegt, so fließt +UB iiber HSI-R6-R7-Basis
Ti-Emitter T1 nach UB und gleichzeitig über HSI-R6-Basis T5-Emitter T5 ebenfalls
nach UB. Die beiden Schalttransistoren T1 und T5 schalten also durch, d.h. am Kollektor
von T1 und von T5 liegt jeweils UB, das der Basis der Schalttransistoren T2 und
T6 zugeführt wird, so daß diese beiden Transistoren sperren. Gleichzeitig verläuft
+UB auch über HSI-R4-Basis T3-Emitter T#-Mikroschalter MSII nach -U3. Der Schalttransistor
T3 wird somit durchgeschaltet und über +U3 - HSI-Mo-Kollektor T3-Emitter T3-MSII
und -UB beginnt ein mit Mo bezeichneter Mikroelektromotor zu laufen. Hierbei bewegt
dieser Mikroelektromotor die Sichtblende Bl aus ihrer Sperrlage II in ihre Öffnungslage
I, in der die Durchsicht auf den Arbeitsbereich freigegeben ist. Mit Erreichen ihrer
Öffnungslage I steuert die Sichtblende Bl einen Mikroschalter MS von seiner Schaltstellung
II in die Schaltstellung I, wodurch der Mikroelektromotor Mo abgeschaltet wird.
Gleichzeitig rastet die Sichtblende Bl in eine Sperrvorrichtung ein, welche die
Sichtblende selbstsperrend in ihrer Öffnungslage I arretiert, aus der sie durch
einen mit SM bezeichneten kleinen Elektromagnet wieder gelöst werden kann.Die Schutzanordnung
mit geöffneter Sichtblende befindet sich nun in Wartepo-
sition
auf ein Sperrsignal zur Steuerung der Sichtblende in die Sperrlage II. Ein solches
Sperrsignal wird vollautomatisch und zwangsläufig spätestens beim Zünden des Lichtbogens
ausgelöst und zwar über ein auf den Schweißbereich ausgerichtetes Fotoelement BE,
das spezifisch für UV-Licht sensitiv ist. Zündet der Lichtbogen, so wird infolge
der auf das Fotoelement FE ansprechenden erhöhten Lichtintensität im Fotoelement
eine kleine elektrische Spannung erzeugt, die über den Signaleingang 2/3 einem über
seine Anschlußpunkte 7/4 an die Speisespannung +UB/-UB angeschlossenen Operationsverstärker
0#1 bekannter Bauart und Wirkungsweise zugeführt wird. Dieser gibt an seinem Ausgangspunkt
6 ein positives Signal ab, welches über D1-R14-Basis T4-Emitter T4 und UB den Schalttransistor
T4 durchschaltet, so daß am.
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Kollektor T4 -U3 liegt. Dieses zur Basis der Transistoren T1 und T5
#gelangende -U3 bewirkt, daß diese beiden Transistoren T1 und T5 sperren. Diese
Sperrung ihrerseits bewirkt, daß über +UB - HSI-R3-Basis T2-Emitter 12 und -UB der
Transistor T2 das Potential UB an die Basis von T3 durchschaltet, so daß der Transistor
T3 sperrt und der Mikroelektromotor Mo in der Folgezeit nicht wieder anlaufen kann
und daß weiterhin über +U3-HSI-R9-Basis T6-Emitter T6-MSI und -UB der Schalttransistor
T6 durchschaltet und somit über +UB-HSI-SM-Kollektor T6-Emitter T6-MSI und -UB der
Elektromagnet SM erregt wird. Letzterer löst den Sperrmechanismus der Sichtblende
Bl aus und diese kehrt unter der Wirkung der beim Öffnen vorgespannten Rückstellfe#erkraft
schlagartig in ihre Sperrlage II zurück. In dieser
Sperrlage II
verbleibt die Sichtblende Bl, solange der Operationsverstärker.0V1 ein positives
Ausgangssignal liefert, d.h. solange der Lichtbogen steht und im Fotoelement FE
Spannung erzeugt. Mit der Lösung der Sichtblende aus der Sperrvorrichtung nimmt
der Mikroschalter MS wieder seine Schaltstellung II ein, so daß der Elektromagnet
SM nach ausgeübter Funktion wieder abgeschaltet ist und keinen Strom verbraucht.
Das Sperrsignal zur Steuerung der Sichtblende in ihre Sperrlage II kann Jedoch auch
vor dem Zünden des Lichtbogens ausgelöst werden und zwar entweder durch eine manuell
betätigbare Taste T oder durch ein Mikrofon Mi.
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Welche dieser beiden Möglichkeiten Anwendung finden soll, hängt im
wesentlichen von der Gestaltung des eigentlichen Schutzgerates ab. Wird ein sogenannter
Handschutzschirm verwendet, so bietet sich die Verwendung einer Taste T an, weil
einerseits die konstante Positionierung eines Mikrofons gegenüber dem Mund des Beobachters
Schwierigkeiten bereiten würde und weil andererseits eine am Griff des Handschirms
montierte Taste #automatisch und zuverlässig handhabbar im Bereich der Daumenbewegung
der den Handgriff des Schirmes umfassenden Hand des Beobachters liegt. Wird hin#gegen
ein Schutzhelm verwendet, so hat der Beobachter keine Hand zu einer manuellen Betätigung
frei, aber dafür läßt sich im Inneren des Schutzhelmes ein sowohl mechanisch als
auch gegen Fremdgeräusche günstig geschütztes kleines Mikrofon exakt und konstant
in Mundhöhe des Beobachters positioniert anbringen, so daß es bereits durch ein
relativ sehr schwaches Pusten zuverlässig ein Sperrsignal auslöst.
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Die elektrische Funktion der Taste T bzw. des Mikrofons Mi
ist
folgende: Wird das Mikrofon durch leichtes Pusten aus dem Mund des Beobachters mit
Schallwellen beaufschlagt, so erzeugt dies elektrische Schwingungen entsprechender
Amplitude und Frequenz, die über einen die Speisespannung +UB/-UB abblockenden Kondensator
C7 und einen Widerstand R5 dem Signaleingang 2/3 eines Operationsverstärkers OV2
zugeführt werden oder wird die Taste# T kurzzeitig gedrückt, so wird +UB über den'
Widerstand R5 gleichfalls an den Signaleingang 2/3 von OV2 geleite#t. Hierdurch
wird der in ersichtlicher Weise über -seine Anschlußpunkte 4/7 von +U/-UB gespeiste
Operationsverstärker OV2 erregt und liefert am Ausgang 6 eine positive Spannung.
Diese wird über R13-D4-R14 der Basis des S-chalttransistors T4 zugeführt, so daß
dieser durchschaltet und an seinem Kol#lektor -UB liegt.
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Damit wird in bereits beschriebener Weise der Schalttransistor 25
gesperrt und hierdurch letztlich der Schalttransistor T6 durchgeschaltet, was eine.
ebenfalls bereits beschriebene Erregung des Elektromagneten SM mit einer daraus
resultierenden Überführung der Sichtblende Bl in ihre Sperrlage II zur Folge hat.
Ausgehend von dem zuletzt beschrie benen, während des gesamten Arbeitsvorganges
mit gezündetem Lichtbogen anhaltenden Schaltzustand der Schaltungsanordnung (HS
nach wie vor in Stellung'I-Mikrosdhalter MS in Schaltstellung II-Sichtblende in
Sperrlage II-T2#, T4, T6 durch geschaltet und Tl, IS, 25 gesperrt) wird mit dem
Erlöschen des Lichtbogens der Operationsverstärker OV1 wieder gesperrt.
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Hierdurch wird der Dransistor X4 gesperrt, so, daß in bereits beschriebener
Weise die Schalttransistoren T1 und 25 wieder
durchschalten, was
in ebenfalls bereits geschilderter Weise zu einer Sperrung der Transistoren T2 und
T6 führt, wogegen der Schalttransistor T3 durchschaltet. Hierdurch wird über den
in der Sperrlage II der Sichtblende Bl wieder in Schaltstellung II befindlichen
Mikroschalter MS der Mikroelektromotor Mo erneut in Gang gesetzt und dieser bringt
die Sichtblende Bl wieder in ihre Öffnungslage I, so daß die Freisicht auf den Arbeitsbereich
wiederum frei ist.-Dieses Wiederingangsetzen des Mikroelektromotors Mo mit Öffnung
der Sichtblende erfolgt allerdings zwecks Verhinderung einer Freisicht auf den vom
bisherigen Arbeitsvorgang her noch nachglühenden Arbeitsbereich und etwaige durch
den Erkaltungsvorgang abplatzende Schlackensplitter absichtlich mit einer gewissen
Zeitverzögerung und zwar mittels eines Kondensators C3. Dieser Kondensator war nämlich
durch die während des bisherigen Vorganges über das Ausgangssignal von OV1 bewirkte
Durchschaltung des Transistors T4 in ersichtlicher Weise entladen (-UB am Kollektor
T4 und damit am Pluspol von C3), so daß C3 ab der Sperrung von 14 erst wieder aufgeladen
werden muß, damit +U3 an der Basis von T1 und 25 wirksam werden kann. Der Mikroelektromotor
Mo wird also im Anschluß an eine vorausgegangene Schweißung erst wieder in Gang
gesetzt und die Sichtblende geöffnet, wenn der Kondensator C3 auf eine vorbestimmte
Minimalspannung aufgeladen ist. Ist die Sichtblende wieder in Öffnungslage I, so
wird in schon beschriebener Weise der Mikroelektromotor Mo stillgesetzt, die Sichtblende
selbstsperrend eingerastet
und der Mikroschalter-MS in Stellung
I gebracht, so daß die Schutzanordnung insgesamt wieder in Warteposition ist, bis
ein weiteres Sperrsignal eintrifft oder die Schutzanordnung abgeschaltet wird. Wird
nach-Beendigung-des Arbeitsvorganges die Schutzanordnung durch Umlegen des Hauptschalters
HS in Schaltstellung II endgültig abgeschaltet und befindet sich zu diesem Zeitpunkt
die Sichtblende Bl noch inöffnungslage I-(MS in Schaltstellung I) so ~wird über
+U3-HSII-R8-Basis T6-Emitter T6-MSI und UB der Schalttransistor T6 durchgesc#haltet
und hierdurch der Elektromagnet SM erregt, wodurch die Sichtblende Bl entriegelt
wird und unter Federwirkung schlagartig ihre Sperrlage II einnimmt. Dabei wird dieser
Stromkreis über den Mikroschalter MS in ersichtlicher Weise automatisch von der
Speisespannung getrennt, so daß die Gesamtanordnung wieder in stromloser Ausgangsposition
ist.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Schutzanordnung beispielsweise
so zu gestalten, daß eine lineare Bewegung der Sichtblende etwa pianparallel zur
Chassisplatte stattfindet. Eine solche Ausgestaltung bringt zwar einen vorteilhaft
flachen, raumsparenden Gesamtaufbau, aber andererseits können dabei Verspannungen
in der Gleitführung der Sichtblende auftreten. Die Figuren 2 und 3 zeigen daher
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Sichtblende senkrecht
zur Ebene der Chassisplatte teilkreisförmig schwenkbar gelagert ist. Dabei sind
in diesen beiden Figuren 2 und 3 nur di#e zum Verständnis der Erfin-
dung
notwendigen Teile gezeigt. Zusätzlich sind mit Rücksicht auf die im Rahmen der Erfindung
mögliche Vielfalt in der Detail- und Gesamtgestaltung sowie der Arbeitsweise die
Bauelemente zum überwiegenden Teil nur schematisch dargestellt.
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Von diesen Bauteilen ist mit 1 eine Chassisplatte bezeichnet, die
ein Freisichtfeld 2 besitzt, in dem eine in einem Rahmen 3 auswechselbar befestigte
Sichtblende 4 aus einem Dunkelglas wählbarer Norm über beidseitig#in Abwinklungen
der Chassisplatte 1 befindlichen Lagerstellen 5 zwischen einer Öffnungslage I und
einer Sperrlage II schwenkbar gelagert ist. Mit 6 bezeichnete Rückstellfedern halten
die Sichtblende normalerweise in Sperrlage II. Ein in der Chassisplatte 1 stationär
montierter Mikroelektromotor 7 mit Getriebeuntersetzung greift über nicht dargestellte
Mitnehmer so an der Schwenkachse 8 der Sichtblende an, daß er beim Lauf die Sichtblende
4 von der Sperrlage II in Öffnungslage I verschwenkt, wobei die Rückstellfedern
6 vorgespannt werden. Erreicht die Sichtblende ihre Öffnungslage I, so wird sie
dort über eine nicht näher dargestellte Sperrvorrichtung selbstsperrend arretiert.
Diese Sperrvorrichtung kann beispielsweise das abgewinkelte Stirnende des Ankers
eines kleinen Elektromagneten 9 sein, der wiederum in der Chassis platte 1 fest
montiert ist und bei Erregung durch Anzug des vorgenannten Ankers die Sperrung der
Sichtblende freigibt, so daß letztere unter der Wirkung der Rückstellfedern 6 schlagartig
in Sperrlage II zurückgestellt wird. Gleichzeitig wird in der Öffnungslage I der
Sichtblende ein Mikroschalter 10 umgeschaltet, welcher eine zur Schaltan-
ordnung
nach Fig. 1 beschriebene Funktion hat. Nicht dargestellte Dämpfungsglieder sorgen
für einen geräuscharmen Anschlag der Sichtblende bei ihrer Rückkehr in die Sperrlage
II. Mit 11 bezeichnete Solarzellen bilden die Energiequelle zur Stromversorgung
der Schutzanordnung. Ein Fotoelement 12 beobachtet die Lichtintensität im Schweißbereich.
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Mit 13 ist ein Gehäuse bezeichnet, in dem wiederum ein Freisichtfenster
14 vorhanden ist, das Jedoch im Gegensatz zum Freisichtfenster 2 so groß ist, daß
auch die Solarzellen 11 und das Fotoelement 12 für Lichteinfall freigegeben sind.
Die dem Arbeitsbereich zugewendete Frontseite des Gehäuses 13 ist mit einer auswechselbaren
Schutzscheibe 15 aus Glas oder volltransparentem Kunststoff belegt, so daß die vorstehend
genannten elektrischen und mechanischen Bauteile gegen etwaige Splitter geschützt
sind. Im unteren Teil der Schutzanordnung sind ein Mikrofon 16, zwei Ni-Cd-Knopfzellen
17, 18 sowie ein Hauptschalter 19 und die in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1
enthaltenen, auf einer Leiterplatte 20 montierten elektrischen Bauelemente wie Transistoren,
Widerstände etc. untergebracht. Das Teil 21 ist ein Steckeranschluß, über den entweder
eine externe Ladung der Knopfzellen 17, 18 oder ein mit dem Schweißelektrodenkreis
eines Schweißgerätes verbundener Signalschalter angeschlossen werden kann.
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Bezugszeichenliste Fig. 1: +U/-UB: Speisespannung SB: Solarzellen-Batterie
Kleinstakku ZD: Zenerdiode FE: Fotoelement OV1, OV2: Operationsverstärker HS: Hauptschalter
MS: Mikroschalter D1, D4: Sperrdioden D2, D3: Leerlaufdioden R1 - R14: Widerstände
Cl, C2, C3: Kondensatoren Mo: Mikroelektromotor SM: Elektromagnet Tl - T6: Schalt-Transistoren
(n-p-n) Mi: Mikrofon T: Taste Bl: Sichtblende L1 , L2,S1 - S3: Steckanschlüsse
Fig.
2 + 3: 1: Chassisplatte 2: Freisichtfenster (i.d.Chassisplatte 1) 3: Rahmen (f.
Sichtblende) 4: Sichtblende (Dunkelglas.) 5: Lagerstellen 6: Rückstellfedern 7:
Mikroelektromotor 8,: Schwenkachse 9: Elektromagnet 10: Mikroschalter 11: Solarzellen
12: Fotoelement 13: Gehäuse 14: Freisichtfenster (i. Gehäuse 13) 15: Schutzscheibe
16: Mikrofon 17, 18: Ni-Cd-Knopfzellen 19: Hauptschalter 20: Leiterplatte 21: Steckeranschluß
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